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自动角度测量装置及其方法和过程

发布日期: 2021-03-03 点击: 728

自动角度测量装置及其方法和过程

本发明涉及一种自动角度测量装置和方法,尤其涉及一种利用同步旋转并测量姿态变化以比较和校正被测物体的旋转角度值的装置和方法。

背景技术:

在工业生产中,加工机械的精度通常会影响成品的精度,因此加工机械的精度测量非常重要。

例如,当测量旋转轴的精度时,诸如车床的现有加工机器使用激光,角分束器,分度器,控制器和计算机。分度器设置在要测量的旋转轴上。激光发出激光束,激光束穿过角分束器,并由转轴驱动的分度器接收。

分度器将接收到的激光束信号通过控制器,以将其提供给计算机。上述激光束通过分度器和角度分束器返回激光。激光接收激光束,然后将信号发送到计算机。计算机根据上述两个信号判断分度器的位置和读数,然后确定转轴的位置以进行测量和补偿。

但是,在实际测试中,测量失败通常是由于环境,安装,软件,转速或试验时间的不匹配引起的,并且整个测量时间非常耗时。

因此,关于如何提高测量结果的成功率并减少总体测量时间仍有讨论的余地。

技术实现要素:

本发明要解决的技术问题是提供一种自动测角装置,其包括:

卡盘;

一个驾驶座;

与卡盘和驱动座相连的驱动单元;

编码单元,布置在驱动单元的面向驾驶座的一端,编码单元信号连接至驱动单元;

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驱动基座上至少装有一个姿态传感器;和

控制单元,其信号连接编码单元和姿态传感器;

其中,姿态传感器感测未旋转的驱动基座以产生第一信号;姿态传感器感测驱动基座旋转至预定角度以产生第二信号。控制单元根据第一信号和第二信号计算偏移量,控制单元控制驱动单元旋转到预定角度,编码单元根据驱动单元位置信息的预定角度生成偏移量;控制单元根据第一信号,第二信号和位置信息计算角度信息和校正值,然后根据校正值执行校正过程。

本发明还提供了一种自动角度测量方法,该方法包括以下步骤:设置初始状态,至少一个姿态传感器在不旋转时检测驾驶座的状态,并产生第一信号A控制单元接收第一信号以计算初始状态信息,该初始状态信息包括第一当前姿态;

提供信号,将驱动基座旋转到预定角度,姿态传感器在旋转后感测驱动基座的状态以生成第二信号,该第二信号传输到控制单元;

计算第二当前姿态,控制单元根据第二信号计算旋转状态信息,旋转状态信息包括第二当前姿态;

计算偏移量和控制信号,控制单元根据初始状态信息和旋转状态信息计算偏移量;控制单元还产生控制信号;

提供位置信号,并且控制单元将控制信号发送到驱动单元,以将要被驱动的单元旋转预定角度。在驱动单元停止旋转并定位之后,编码单元生成位置信息。位置信息被发送到控制单元;

计算并输出相对角度信息,控制单元根据初始状态信息,旋转状态信息和位置信息计算角度信息,并将该角度信息输出至外部单元;

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判断录制周期是否完成,如果已完成,请进行下一步;如果否,则返回计算第二当前姿势的步骤;和

分析并记录,基于多个角度信息计算校正值,然后根据校正值执行校正过程。

图纸说明

图。图1是本发明的自动角度测量装置的第一实施例的三维示意图。

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图2是控制单元的示意图。

图3是姿态控制模块的示意图。

图。图4是本发明的自动角度测量装置的第二实施例的立体示意图。

图。图5是本发明的自动角度测量方法的示意性流程图。

参考符号的说明

10卡盘

11个连接轴

12个驾驶员座椅

13个驱动单元

14个编码单位

15个代码显示单位

16个姿态传感器

17个控制单元<​​/ p>

170个姿势计算模块

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171姿态控制模块

1710命令生成一个循环

1711位置控制环

1712速度控制环

172态度/状态存储模块

173角度计算模块

20卡盘

21个驾驶员座椅

22个驱动单元

23个编码单元

24个代码显示单元

25个姿态传感器

26个控制单元<​​/ p>

S1〜S8步骤

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具体的实现方法

下面借助于具体的具体实施例描述本发明的实施。从本说明书中公开的内容,本领域技术人员可以容易地理解本发明的其他优点和效果。

请参考图1,本发明的自动角度测量装置的第一实施例,包括夹头1 0、,连接轴1 1、,驱动座1 2、,驱动单元1 3、,编码单元1 4、,编码显示单元1 5、,至少一个姿态传感器16和控制单元17。

卡盘10可以与要测试的对象结合。在该实施例中自动测量设备,要测试的对象是处理机。

连接轴11联接至卡盘10。

驱动基座12被设置用于驱动单元13的安装。驱动单元13联接到连接轴11。驱动单元13可以是电动机。

编码单元14设置在驱动单元13的面向驱动基座12的一端。编码单元14信号连接至驱动单元13。

代码显示单元15布置在驱动基座12上。编码显示单元15信号连接到编码单元14。

姿态传感器16布置在驱动基座12上。例如,如果驱动基座12是圆柱体,则姿态传感器16可以布置在驱动基座12的周缘侧。

控制单元17以信号方式连接编码单元14和姿态传感器16。如图2所示,控制单元17具有姿势计算模块17 0、,姿势控制模块17 1、,姿势/状态存储模块17 2、和角度计算模块173。

姿势计算模块170信号连接到姿势传感器16。姿势控制模块171信号连接姿势/状态存储模块17 2、驱动单元1 3、编码单元14和姿势计算模块170.姿势/状态存储模块172向编码单元14和角度计算模块173发送信号。

请参考图。 3供参考。姿势控制模块171具有命令生成环171 0、,位置控制环1711和速度控制环1712。命令生成电路1710连接到信号连接位置生成电路1711。信号生成电路1711是信号连接到速度控制电路1712。

请参考图4,其是本发明的自动角度测量装置的第二实施例,其包括卡盘2 0、,驱动座2 1、,驱动单元2 2、和驱动单元2 2、。编码单元2 3、,编码显示单元2 4、,至少一个姿态传感器25和控制单元26。

在本实施例中,如上所述地设置了驱动基座2 1、驱动单元2 2、编码单元2 3、编码显示单元2 4、姿态传感器25和控制单元26。这是一个实施例,因此在这里我不再重复,并且先声明它。

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卡盘20具有设置孔200,并且设置孔200具有闩锁槽201。驱动单元21的一端延伸到设置孔200中,该端部具有锁定块210和锁定块210锁定在锁定插槽201中。

请参考图5。图5是本发明的自动角度测量方法。这些步骤包括:

S1,设置初始状态。如图1所示,卡盘10与要测试的对象结合。驱动基座12联接至卡盘10,并且姿态传感器16在驱动基座12不旋转时感测驱动基座12的状态,并将第一信号发送至控制单元17,并且控制单元17计算初始状态根据第一信号信息。

进一步的解释,请参考图2。来自姿态传感器16的第一信号被发送到姿态计算模块170,并且姿态计算模块170基于第一信号计算初始状态信息。初始状态信息存储在姿势/状态存储模块172中。初始状态信息包括驱动基座12不旋转时的位置信息和第一当前姿势。

S2,提供一个信号。待测物体开始旋转至预定角度,该预定角度可以在1至180度之间,例如1 5、 3 0、 4 5、 6 0、 7 5、 90度。当待测物体旋转时自动测量设备,驱动基座12与待测物体一起旋转,并且姿态传感器16在旋转之后感测驱动基座12的状态,并生成第二信号,该第二信号被发送至控制单元。 17。

S3,计算第二当前姿势。姿势计算模块170根据第二信号计算一条旋转状态信息。在上述预定角度旋转之后,旋转状态信息驱动驱动基座12的位置信息和第二当前姿态。旋转状态信息存储在姿势/状态存储模块172中。

S4,计算偏移量和控制信号。姿势计算模块170根据S1的初始状态信息和S2的旋转状态信息来计算偏移量。

请参考图。再次3。姿态控制模块171的命令生成环1710根据初始状态信息的第一当前状态和旋转状态信息的第二当前状态来生成命令。该命令被发送到位置控制回路1711以计算控制信号。该控制信号被发送到速度控制回路,并且该控制信号还包括速度命令。

S5,提供位置信号。控制单元17将控制信号发送到驱动单元13,以使驱动单元13旋转预定角度,并且驱动单元13根据该控制信号以特定速度旋转,然后将驱动基座12转回到驱动单元13。 S1位置不旋转,即返回初始位置。

在驱动单元13停止旋转并且完成定位之后,编码单元14生成位置信息,该位置信息被发送到控制单元17。代码显示单元15显示位置信息。代码显示单元15可以多次显示位置信息。例如,代码显示单元15可以显示先前的位置信息和当前的位置信息,从而知道旋转角度。

S6,计算并输出相对角度信息。角度计算模块173基于S1的初始状态信息,S3的旋转状态信息和S5的位置信息来计算角度信息,并且角度信息被输出到外部单元,该外部单元可以是统计和存储。设备。

S7,判断记录周期是否完成。例如,如果要测量的对象需要完成旋转过程,则旋转过程就是需要将要测量的对象旋转360度,并且需要将360度分为多次旋转。例如,每个旋转是预定角度,该预定角度如S2所说。如果完成,请转到步骤S8。如果尚未完成,请转到步骤S3。

S8,分析和记录。根据多个角度信息,计算校正值,并且被测对象可以基于该校正值执行校正过程。校正值存储在外部单元中。

结合本发明的上述自动角度测量装置和方法,将本发明通过夹紧或固定装置安装在待测物体上,然后由姿态传感器感测并锁定当前姿态,当待测物体旋转后,姿势传感器由于姿势而改变,并且控制单元命令驱动单元将姿势传感器恢复到原始姿势,并且在此过程中,编码单元将位置信息与借助多个位置信息,并且可以与被测物体的旋转角度值进行比较和校正。

上面描述的特定实施例仅用于说明本发明的特征和效果,并不用于限制本发明的实施范围。在不脱离本发明的上述精神和技术范围的情况下,可以进行任何应用。由本发明公开的内容做出的等同改变和修改仍应由权利要求书的范围覆盖。

本文网址:www.ks-wbt.vip/wenti/2593.html

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